Forschungsgebiete

Die Mehrkörperdynamik ist das zentrale Forschungsthema des Instituts. Die Mehrkörperdynamik ist ein Teilgebiet der Mechanik und beschäftigt sich mit mechanischen und mechatronischen Systemen, welche große nichtlineare Bewegungen ausführen. Am Institut werden dazu methodische Fragestellungen zur Modellierung, Simulation, Optimierung und Regelung starrer und flexibler Mehrkörpersysteme bearbeitet. Die experimentelle Validierung der entwickelten Methoden sowie deren Transfer in technische Anwendungen ist wichtiger Bestandteil der Forschungstätigkeit am Institut. Typische Anwendungsfelder sind beispielsweise Leichtbaurobotik, Fahrzeug- und Maschinendynamik, Automatisierungstechnik, Windkraftanlagen und die Biomechanik. Neben der Mehrkörperdynamik werden am Institut auch traditionell Fragen aus der Meerestechnik behandelt. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf mechatronischen Systemen in der Meerestechnik. Das Institut ist Mitglied der Initiative Machine Learning in Engineering an der TUHH und beteiligt sich aktiv im GAMM Fachausschuss Dynamik und Regelungstheorie.

Keywords:

• Flexible Mehrkörpersysteme
• Numerische Methoden der Dynamik
• Aktive Systeme und Servo-Bindungen
• Topologieoptimierung
• Kontaktmechanik
• Granulare Medien
• Theoretische und experimentelle Schwingungsanalyse
• Maschinellen Lernens in der Mehrkörperdynamik
• Unterwasserrobotik

Modellierung und Simulation

• DynManto - Modellierung und Simulation flexibler Mehrkörpersysteme
• DEMuM - Modellierung und Simulation granularer Medien
• Kontaktberechnung mit der Isogeometrischen Analyse
• Partikeldampfer zur passiven Schwingungsdämpfung in flexiblen Mehrkörpersystemen
• Hybride Modellierung von Mehrkörpersystemen unter Verwendung datenbasierter Ansätze

Strukturoptimierung

• Topologieoptimierung flexibler Mehrkörpersysteme
• Sensitivitätsanalyse in flexiblen Mehrkörpersystemen
• Topologieoptimierung mit Kontakt

 Aktive Systeme

• Inversion und Regelung von nichtminimalphasigen Mehrkörpersystemen
• Nichtlineare Trajektorienregelung von Seilrobotern
• Softrobotik

Meerestechnik und Maritime Robotik

• Design und Analyse von Wellenenergiekonvertern
• Micro Underwater Robots for Field Exploration in Hazardous Environments

• Regelung flexibler Mehrkörpersysteme mit Umgebungskontakt
• Kontaktberechnung in flexiblen Mehrkörpersystemen
• Echtzeitsimulation flexibler Mehrkörpersysteme in der Fahrzeugtechnik
• Probabilistische Bewertung der dynamischen Stabilität von Schiffen in natürlichem Seegang
• Dynamik schlanker Kontinua unter Einbeziehung neuartiger Regelkonzepte
• Installation von Offshore-Windkraftanlagen in natürlichem Seegang
• Dynamikuntersuchung und Entwurf von Regelungsstrategien zum Betrieb von Containerkranen